2010_2019十年高考物理真题分类汇编专题19电磁学实验含解斩

2010_2019十年高考物理真题分类汇编：
专题 19电磁学实验
1.(2019•全国Ⅰ卷•T10)某同学要将一量程为250μA的微安表改装为量程为20 mA的电流表。

该同学测得微安表内阻为1 200 Ω，经计算后将一阻值为R的电阻与微安表连接，进行改装。

然后利用一标准毫安表，根据图(a)所示电路对改装后的电表进行检测(虚线框内是改装后的电表)。

(1)根据图(a)和题给条件，将(b)中的实物连接。

(2)当标准毫安表的示数为16.0mA时，微安表的指针位置如图(c)所示，由此可以推测出改装的电表量程不是预期值，而是_______。

(填正确答案标号)
A.18 mA A.21 mA
C.25mA
D.28 mA
(3)产生上述问题的原因可能是________。

(填正确答案标号)
A.微安表内阻测量错误，实际内阻大于1 200 Ω
B.微安表内阻测量错误，实际内阻小于1 200 Ω
C.R值计算错误，接入的电阻偏小
D.R值计算错误，接入的电阻偏大
(4)要达到预期目的，无论测得的内阻值是都正确，都不必重新测量，只需要将阻值为R的电阻换为一个阻值为kR的电阻即可，其中k=_______。

【答案】(1). (2). C (3). AC (4). 9979
【解析】
(1)电表改装时，微安表应与定值电阻R 并联接入虚线框内，则实物电路连接如下图所示：
(2)由标准毫安表与该装表的读数可知，改装后的电流表，实际量程被扩大的倍数为：31610016010mA n mA
-==⨯倍。

故当原微安表表盘达到满偏时，实际量程为：32501010025mA -⨯⨯=，故本小题选C ；
(3)根据()g g g I R I I R =-，得：1g g R I I R ⎛⎫=+ ⎪⎝⎭
，改装后的量程偏大的原因可能是，原微安表内阻测量值偏小，即电表实际内阻g R 真实值，大于1200Ω；或者因为定值电阻R 的计算有误，计算值偏大，实际接入定值电阻R 阻值偏小。

故本小题选AC ；
(4)由于接入电阻R 时，改装后的表实际量程为25mA ，故满足()25g g g I R I R =-；要想达到预期目的，即将微安表改装为量程为20mA 电流表，应满足()
20g g g I R I kR =-， 其中250μA 0.25mA g I ==，联立解得： 1.25k =或9979
k =。

故本题答案为：(1) (2)C (3)AC
(4) 1.25k =或99
79
k = 2.(2019•天津卷•T11)现测定长金属丝的电阻率。

①某次用螺旋测微器测量金属丝直径的结果如图所示，其读数是______mm 。

②利用下列器材设计一个电路，尽量准确地测量一段金属丝的电阻。

这段金属丝的电阻R x ，约为100Ω，画出实验电路图，并标明器材代号。

电源E (电动势10V ，内阻约为10Ω)
电流表A 1 (量程0～250mA ，内阻R 1=5Ω)
电流表A 2 (量程0～300mA ，内阻约为5Ω)
滑动变阻器R (最大阻值10Ω，额定电流2A)
开关S 及导线若干
③某同学设计方案正确，测量得到电流表A 1的读数为I 1，电流表A 2的读数为I 2，则这段金属丝电阻的计算式R x =______。

从设计原理看，其测量值与真实值相比______(填“偏大”、“偏小”或“相等”)。

【答案】(1). 0.200(0.196～0.204均可) (2). (3). 1121I R I I - 相等
【解析】
【详解】根据螺旋测微器的读数法则可知读数为0.01200.0000.200mm ⨯+=
因该实验没有电压表，电流表A1的内阻已知，故用A1表当电压表使用，为了调节范围大，应用分压式滑动变阻器的接法，则点如图如图
由电路图可知流过的电流为21I I -，电阻两端的电压为11I R ，因此电阻1121
x I R R I I =
- 该实验的电流为真实电流，电压也为真实电压，因此测得值和真实值相等 3.(2019•全国Ⅱ卷•T10)某小组利用图(a)所示的电路，研究硅二极管在恒定电流条件下的正向电压U 与温度t 的关系，图中V 1和V 2为理想电压表；R 为滑动变阻器，R 0为定值电阻(阻值100 Ω)；S 为开关，E 为电源。

实验中二极管置于控温炉内，控温炉内的温度t 由温度计(图中未画出)测出。

图(b)是该小组在恒定电流为50.0μA 时得到的某硅二极管U -I 关系曲线。

回答下列问题：
(1)实验中，为保证流过二极管的电流为50.0μA，应调节滑动变阻器R ，使电压表V 1的示数为U 1=______mV ；根据图(b)可知，当控温炉内的温度t 升高时，硅二极管正向电阻_____(填“变大”或“变小”)，电压表V 1示数_____(填“增大”或“减小”)，此时应将R 的滑片向_____(填“A”或“B”)端移动，以使V 1示数仍为U 1。

(2)由图(b)可以看出U 与t 成线性关系，硅二极管可以作为测温传感器，该硅二极管的测温
灵敏度为
Δ
||
Δ
U
t
=_____×10-3V/℃(保留2位有效数字)。

【答案】(1). 5.00 (2). 变小 (3). 增大 (4). B (5). 2.8 【解析】
【详解】(1)U1=IR0=100Ω×50×10-6A=5×10-3V=5mV由
U
R
I
=，I不变，温度升高，U减小，
故R减小；由于R变小，总电阻减小，电流增大；R0两端电压增大，即V1表示数变大，只有增大电阻才能使电流减小，故华东变阻器向右调节，即向B短调节。

(2)由图可知，
U
t
∆
∆
=2.8×10-3V/℃
4.(2019•全国Ⅲ卷•T10)某同学欲将内阻为98.5Ω、量程为100uA的电流表改装成欧姆表并进行刻度和校准，要求改装后欧姆表的15kΩ刻度正好对应电流表表盘的50uA刻度。

可选用的器材还有：定值电阻R0(阻值14kΩ)，滑动变阻器R1(最大阻值1500Ω)，滑动变阻器R2(最大阻值500Ω)，电阻箱(0~99999.9Ω)，干电池(E=1.5V，r=1.5Ω)，红、黑表笔和导线若干。

(1)欧姆表设计
将图(a)中的实物连线组成欧姆表。

( )欧姆表改装好后，滑动变阻器R接入电路的电阻应为____Ω：滑动变阻器选____(填“R1”或“R2”)。

(2)刻度欧姆表表盘
通过计算，对整个表盘进行电阻刻度，如图(b)所示。

表盘上a、b处的电流刻度分别为25和75，则a、b处的电阻刻度分别为____、____。

(3)校准
红、黑表笔短接，调节滑动变阻器，使欧姆表指针指向___kΩ处；将红、黑表笔与电阻箱连接，记录多组电阻箱接入电路的电阻值及欧姆表上对应的测量值，完成校准数据测量。

若校准某刻度时，电阻箱旋钮位置如图(c)所示，则电阻箱接入的阻值为_______Ω。

【答案】(1). (2). 900 (3). R1 (4). 45
(5). 5 (6). 0 (7). 35000.0
【解析】
根据欧姆表的改装原理，由短接时的欧姆定律和中值电阻的意义可算出R=900Ω，为了滑动变阻器的安全，选择R1；另外，需深刻里面欧姆表表盘的刻度原理和校准标准。

5.(2019•江苏卷•T11)某同学测量一段长度已知的电阻丝的电阻率.实验操作如下：
(1)螺旋测微器如题1图所示.在测量电阻丝直径时，先将电阻丝轻轻地夹在测砧与测微螺杆之间，再旋动_____(选填“A”“B”或“C”)，直到听见“喀喀”的声音，以保证压力适当，同时防止螺旋测微器的损坏.
(2)选择电阻丝的_____(选填“同一”或“不同”)位置进行多次测量，取其平均值作为电阻丝的直径.
(3)2图甲中R x，为待测电阻丝.请用笔画线代替导线，将滑动变阻器接入2图乙实物电路中的正确位置____
(4)为测量R，利用2图甲所示的电路，调节滑动变阻器测得5组电压U1和电流I1的值，作出的U1–I1关系图象如图图所示.接着，将电压表改接在a、b两端，测得5组电压U2和电流I2的值，数据见下表：
U2/V 0.50 1.02 1.54 2.05 2.55
I2/mA 20.0 40.0 60.0 80.0 100.0
请根据表中的数据，在方格纸上作出U2–I2图象.___
(5)由此，可求得电阻丝的R x=______Ω.根据电阻定律可得到电阻丝的电阻率.
【答案】(1).C (2).不同 (3).
(4). (5).23.5(23.0~24.0都算对)
【解析】
(1)在测量时，为了不损坏被测物体，最后也改用微调方旋钮即C，直到听见“喀喀”的响声；
(2)为了减小测量误差，应选用电阻丝不同位置进行多次测量；
(3)按照原理图，将实物图连线如图：
；
(4)将表格中各组数据在坐标纸上描出，再连成一条直线，如图：
；
当电压表按甲图连接时，电压表测的电压为0,?
x R R 的电压之和，当电压表接在a 、b 间时，电压表测的电压为0R 的电压，由图可得：001.96 2.0449,25.50.040.08
x R R R +=Ω=Ω=Ω=Ω，所以23.5x R =Ω。

6.(2019•海南卷•T11)用实验室提供的器材设计一个测量电流表内阻的电路。

实验室提供的器材为：待测电流表A(量程10mA ，内阻约为50Ω)，滑动变阻器R 1，电阻箱R ，电源E (电动势约为6V ，内阻可忽略)，开关S 1和S 2，导线若干。

(1)根据实验室提供的器材，在图(a)所示虚线框内将电路原理图补充完整，要求滑动变阻器起限流作用_____________；
(2)将图(b)中的实物按设计的原理图连线__________；
(3)若实验提供的滑动变阻器有两种规格
①10Ω，额定电流2A ②1500Ω，额定电流0.5A
实验中应该取________。

(填“①”或“②”)
【答案】(1)电路图如图所示；(2)实物电路图如图所示；(3)②
【解析】
(1)测电流表内阻，由题意可知，实验没有提供电压表，提供了电阻箱与两个开关，本实验应用半偏法测电流表内阻，电流表与电阻箱并联，滑动变阻器采用限流接法，实验电路图如图所示；
(2)根据实验电路图连接实物电路图，实物电路图如图所示；
(3)电路最小电阻约为：366001010max E
V R I A
-==Ω⨯＝， 滑动变阻器接入电路的最小阻值约为：600－50=550Ω，滑动变阻器应选择②；
7.(2018·新课标I 卷·T10)某实验小组利用如图(a)所示的电路探究在25℃~80℃范围内某热敏电阻的温度特性，所用器材有：置于温控室(图中虚线区域
)中的热敏电阻R T ，其标称值(25℃时的阻值)为900.0 Ω：电源E(6V ，内阻可忽略)：电压表 (量程150 mV)：定值电阻R 0(阻值20.0 Ω)，滑动变阻器R 1(最大阻值为1 000 Ω)：电阻箱R 2(阻值范围0-999.9 Ω)：单刀开关S 1，单刀双掷开关S 2。

实验时，先按图(a)连接好电路，再将温控室的温度t 升至80.0℃，将S 2与1端接通，闭合S 1，调节R 1的滑片位置，使电压表读数为某一值U 0：保持R 1的滑片位置不变，将R 2置于最
大值，将S2与2端接通，调节R2，使电压表读数仍为U0：断开S1，记下此时R2的读数，逐步降低温控室的温度t，得到相应温度下R2的阻值，直至温度降到25.0°C，实验得到的R2-t 数据见下表。

t/℃25.0 30.0 40.0 50.0 60.0 70.0 80.0
R2/Ω900.0 680.0 500.0 390.0 320.0 270.0 240.0
(1)在闭合S1前，图(a)中R1的滑片应移动到_____填“a”或“b”)端；
(2)在图(b)的坐标纸上补齐数据表中所给数据点，并做出R2-t曲线：___________
(3)由图(b)可得到R1，在25℃-80°C范围内的温度特性，当t=44.0℃时，可得R1=____Ω；
(4)将R t握于手心，手心温度下R2的相应读数如图(c)所示，该读数为____Ω，则手心温度为______℃。

【答案】(1)b (2)如图所示
(3)450 (4)620.0 33.0
【解析】本题主要考查研究小灯泡的伏安特性实验、利用伏安特性曲线计算实际功率及其相关的知识点，意在考查考生对小灯泡伏安特性曲线的理解和灵活运用相关知识，解决实际问
题的能力。

(1)图(a)的电路滑动变阻器采用限流接法，在闭合S1前，R1应该调节到接入电路部分的电阻值最大，使电路中电流最小，即图(a)中的R1的滑片应移到b端。

(2)将t=60℃和t=70℃对应的两组数据对应画在坐标图上，然后用平滑曲线过尽可能多的数据点画出R2—t图象。

(3)根据题述实验过程可知，测量的R2数据等于对应的热敏电阻R T的电阻值。

由画出的R2—t 图象可知，当t=44.0℃时，对应的R T=460Ω。

(4)由画出的R2—t图象可知，当R T=620.0Ω，则手心温度t=33.0℃.。

【点睛】解答此题常见错误主要有：一是没有掌握滑动变阻器的分压接法和限流接法在开关闭合前滑动头的位置；二是没有认真阅读题述的实验过程，导致不能把电阻箱R的读数与热敏电阻阻值联系起来。

8.(2016·天津卷)某同学想要描绘标有“3.8 V，0.3 A”字样小灯泡L的伏安特性曲线，要求测量数据尽量精确，绘制曲线完整，可供该同学选用的器材除了开关、导线外，还有：电压表V1(量程0~3 V，内阻等于3 kΩ)
电压表V2(量程0~15 V，内阻等于15 kΩ)
电流表A1(量程0~200 mA，内阻等于10 Ω)
电流表A2(量程0~3 A，内阻等于0.1 Ω)
滑动变阻器R1(0~10 Ω，额定电流2 A)
滑动变阻器R2(0~1 kΩ，额定电流0.5 A)
定值电阻R3(阻值等于1 Ω)
定值电阻R4(阻值等于10 Ω)
定值电阻R5(阻值等于1 kΩ)
电源E(E=6 V，内阻不计)
(1)请画出实验电路图，并将各元件字母代码标在该元件的符号旁。

(2)该同学描绘出的I–U图象应是下图中的______。

【答案】(1)电路如图 (2)B
【解析】(1)用电压表V 1和R 5串联，可改装成量程为1
11
V V 5V () 4 V U U r R r =
+=的电压表；用
电流表A 1与R 4并联可改装为量程为111A A A 4
0.4 A I r I I R =+
=的电流表；待测小灯泡的阻值较
小，故采用电流表外接法；为使曲线完整，滑动变阻器应采用分压接法，故选择总阻值小的R 1，电路如图。

(2)小灯泡灯丝的电阻随温度升高而变大，故该同学描绘出的I –U 图线应该是B 。

【考点定位】探究小灯泡的伏安特性曲线实验、电表改装、器材选取、电路设计
【名师点睛】此题考查了探究小灯泡的伏安特性曲线的实验；此题的难点在于题中所给的电表量程都不适合，所以不管是电流表还是电压表都需要改装，所以要知道电表的改装方法；改装成电压表要串联分压电阻；改装成电流表要并联分流电阻；其他部分基本和课本实验一样。

9.(2011·福建卷)某同学在探究规格为“6V，3W”的小电珠伏安特性曲线实验中： (1)在小电珠接入电路前，使用多用电表直接测量小电珠的电阻，则应将选择开关旋至 D 挡进行测量.(填选项前的字母) A.直流电压10V
B.直流电流5mA
C.欧姆× 100
D.欧姆× 1
(2)该同学采用图甲所示的电路进行测量。

图中R 为滑动变阻器(阻值范围0~20Ω，额定电流1.0A)，L 为待测小电珠，○V 为电压表(量程6V ，内阻20kΩ)，○A 为电流表(量程0.6A ，内阻1Ω)，E 为电源(电动势8V ，内阻不计)，S 为开关。

Ⅰ.在实验过程中，开关S 闭合前，滑动变阻器的滑片P 应置于最________端；(填“左”或
“右”)
Ⅱ.在实验过程中，已知各元器件均无故障，但闭合开关S后，无论如何调节滑片P，电压
表和电流表的示数总是调不到零，其原因是______点至________点的导线没有连接好；(图
甲中的黑色小圆点表示接线点，并用数字标记，空格中请填写图甲中的数字，如“2点至3点”的导线)
Ⅲ.该同学描绘出小电珠的伏安特性曲线示意图如图乙所示，则小电珠的电阻值随工作电压
的增大而____________。

(填“不变”、“增大”或“减小”)
【答案】①D ②Ⅰ.左Ⅱ 1 5 Ⅲ. 增大
【解析】由于小电珠的电阻一般不大，使用多用电表直接测量小电珠的电阻，则应将选择开
关旋至欧姆×1，选项D正确。

对干分压电路，开关S闭合前，滑动变阻器的滑片P应置于使小电珠上电压为零处，即最左端。

闭合开关S后，无论如何调节滑片P，电压表和电流表的示数总是调不到零，其原因是
滑动变阻器左端与电源没有连接好。

由描绘出的小电珠的伏安特性曲线可知，小电珠的电阻
值随工作电压的增大而增大。

【考点定位】测定小电珠伏安特性曲线
10.(2011·广东卷)在“描绘小电珠的伏安特性曲线”实验中，所用器材有：小电珠(2.5V，
0.6W)，滑动变阻器，多用电表，电流表，学生电源，开关，导线若干。

(1)粗测小电珠的电阻，应选择多用电表_____倍率的电阻挡(请填写“×1”、“×10”或“×100”)；调零后，将表笔分别与小电珠的两极连接，示数如图16，结果为_____ Ω。

(2)实验中使用多用电表测量电压，请根据实验原理图17完成实物图18中的连线。

(3)开关闭合前，应将滑动变阻器的滑片P置于____端。

为使小电珠亮度增加，P应由中点
向_____端滑动。

(4)下表为电压等间隔变化测得的数据，为了获得更准确的实验图象，必须在相邻数据点___ __间多测几组数据(请填写“ab” “bc” “cd” “de”或“ef”)
数据点 a b c d e F
U/V 0.00 0.50 1.00 1.50 2.00 2.50
I/A 0.000 0.122 0.156 0.185 0.216 0.244
【答案】(1)×1 7.5 (2)如图所示 (3)P置左端电珠两端电压最小 (4)ab之间电流值相差太大
【解析】(1)小电珠(2.5V，0.6W)，所以小电珠电阻大约是10Ω，粗测小电珠的电阻，应选择多用电表×1倍率的电阻挡，结果为7.5Ω。

(3)为保护小电珠不超过额定电压，开关闭合前，为了安全应将滑动变阻器的滑片P置于a端，使得灯泡两端电压从零开始变化.为使小电珠亮度增加，P应由中点向b端滑动，灯泡两端电压增大.(4)为了获得更准确的实验图象，应该在灯泡两端电压从零开始增大的过程中多测量几次，即必须在相邻数据点ab间多测几组数据.
【考点定位】“描绘小电珠的伏安特性曲线”实验
11.(2012·安徽卷)图为“测绘小灯伏安特性曲线”实验的实物电路图，已知小灯泡额定电压为2.5V。

(1)完成下列实验步骤：
①闭合开关前，调节滑动变阻器的滑片，
②闭合开关后，逐渐移动变阻器的滑片，；
③断开开关，…… 。

根据实验数据在方格纸上作出小灯泡灯丝的伏安特性曲线。

(2)在虚线框中画出与实物电路相应的电路图。

【答案】(1)①使它靠近变阻器左端的接线柱②增加小灯泡两端的电压，记录电流表和电压表的多组读数，直至电压达到额定电压 (2)如图所示
【解析】(1)①由于滑动变阻器的分压作用，使开始实验时小灯泡两端电压为0，应使滑动变阻器的滑片靠近变阻器左端的接线柱.
②描绘小灯泡灯丝的伏安特性曲线，必须测量多组数据，即增加小灯泡两端的电压，记录电流表和电压表的多组读数，直至电压达到额定电压。

(2)如图所示：
【考点定位】此题考查的是“测绘小灯伏安特性曲线”实验
12.(2012·四川卷)某学习小组的同学拟探究小灯泡L的伏安特性曲线，可供选用的器材如下：
小灯泡L，规格“4.0V，0.7A”；
电流表A1，量程3A，内阻约为0.1Ω；
电流表A2，量程0.6A，内阻r2= 0.2Ω；
电压表V，量程3V，内阻r V= 9kΩ；
标准电阻R1，阻值1Ω；
标准电阻R2，阻值3kΩ；
滑动变阻器R，阻值范围0～10Ω；
学生电源E，电动势6V，内阻不计；
开关S及导线若干。

(1)甲同学设计了如图1所示的电路来进行测量，当通过L的电流为0.64A时，电压表的示数如图2所示，此时L的电阻为Ω。

(2)乙同学又设计了如图3所示的电路来进行测量，电压表指针指在最大刻度时，加在L上的电压值是V。

(3)学习小组认为要想更准确地描绘出L完整的伏安特性曲线，需要重新设计电路。

请你在乙同学的基础上利用所供器材，在图4所示的虚线框内补画出实验电路图，并在图上标明所选器材代号。

【答案】(1)5 (2)4 (3)如下图所示
【解析】(1)电压表示数为2.30V，则电阻
2.30
5.0
0.46
U
R
I
==Ω=Ω。

(2)R2分得电压U2 =3
9
×3V = 1V，灯泡分得电压为314
V V
+=。

(3)小灯泡的规格是“4.0V，0.7A”，电压表的量程3V＜4.0V，需要扩大电压表量程，串联电阻R2，使量程扩大到4.0V。

所选用电流表A2的量程0.6A＜0.7A，需要扩大电流表量程，并联电阻R1，扩大后量程为0.72A，将改装好的电压表、电流表接入电路，如答图1所示。

若按答图2设计电路，灯泡两端电压将不能达到额定电压4.0V。

【考点定位】本题考查探究小灯泡的伏安特性曲线的实验及其相关知识
13.(2013·天津卷)要测绘一个标有“3V 0.6W”小灯泡的伏安特性曲线，灯泡两端的电压
需要由零逐渐增加到3V，并便于操作。

已选用的器材有：
电池组(电动势为4.5V，内阻约1Ω)；
电流表(量程为0250mA，内阻约5Ω)；
电压表(量程为03V，内阻约3kΩ)；
电键一个、导线若干。

(1)实验中所用的滑动变阻器应选下列中的 (填字母代号)。

A.滑动变阻器(最大阻值20Ω，额定电流1A)
B.滑动变阻器(最大阻值1750Ω，额定电流0.3A)
(2)实验的电路图应选用下列的图 (填字母代号)。

(3)实验得到小灯泡的伏安特性曲线如图所示。

如果将这个小灯泡接到电动势为1.5V，内阻为5Ω的电源两端，小灯泡消耗的功率是 W。

【答案】(1)A (2)B (3)0.1
【解析】(1)滑动变阻器用小阻值的，便于调节，所以用最大阻值为20Q的滑动变阻器，故选A。

(2)因要求小灯泡电压从零调，所以滑动变阻器应用分压式，由于小灯泡电阻远小于电压表阿且，电流表应用外接法，故选B。

(3)在小灯泡的伏安特性曲线图象中，再根据E=U+Ir，即I=0.3－0.2U，作出电源的I-U图象，如图所示，由图示可知，由该电源对该小灯泡供电，电路电流I=0.1A，电路外电压U=1V，小灯泡消耗的电功率P=IU=0.1W。

【考点定位】电学实验仪器的选择、电路设计、伏安特性曲线等知识点
14.(2015·浙江卷·T 22)图1是小红同学在做“描绘小灯泡的伏安特性曲线”实验的实物连接图。

(1)根据图1画出实验电路图.
(2)调节滑动变阻器得到了两组电流表与电压表的示数如图2中的①②③④所示，电流表量程
为
0.6A
，
电
压
表
量
程
为
3V。

所
示
读
数
为
：
①__________②__________③__________④__________。

两组数据得到的电阻分别为__________和__________。

【答案】(1)如图
(2)①0.10A、②0.24A、③2.0V、④0.27V。

(8.30.1)±Ω和(2.70.1)±Ω，如填为(2.70.1)±Ω和(8.30.1)±Ω也行
【解析】(1)从实物图中可知电压表测量灯泡两端电压，电流表采用外接法，滑动变阻器采
用分压接法，故电路图如图所示
(2)电流表的量程为0.6A，所以每小格表示的分度值为0.02A，故①的读数为0.10A，②的读数为0.24A
电压表的量程为3V，则每一小格表示0.1V，所以③的示数为2.0V，④的示数为0.27V
电压小，两端的电流小，故①④为同一组数据，故得到的电阻为
0.27V
2.7
0.1A
R==Ω，
②③为另外一组数据，故得到的电阻为
2.0V
8.3
0.24A
R==Ω
.
【考点定位】“描绘小灯泡的伏安特性曲线”实验。

15.(2015·广东卷·T34⑵)某实验小组研究两个未知元件X和Y的伏安特性，使用的器材包括电压表(内阻约为3kΩ)、电流表(内阻约为1Ω)、定值电阻等。

(1)使用多用电表粗测元件X的电阻。

选择“×1”欧姆挡测量，示数如图(a)所示，读数为Ω。

据此应选择图中的 (填“b”或“c”)电路进行实验。

(2)连接所选电路，闭合S；滑动变阻器的滑片P从左向右滑动，电流表的示数逐渐 (填“增大”或“减小”)；依次记录电流及相应的电压；将元件X换成元件Y，重复实验。

(3)图(d)是根据实验数据作出的U-I图线，由图可判断元件 (填“X”或“Y”)是非线
性元件。

(4)该小组还借助X和Y中的线性元件和阻值R＝21Ω的定值电阻，测量待测电池组的电动
势E和电阻r，如图(e)所示。

闭合S1和S2，电压表读数为3.00V；断开S2，读数为1.00V，
利用图16(d)可算得E＝ V，r＝Ω(结果均保留两位有效数字，视电压表为理想电
压表)。

【答案】(1)10，b；(2)增大；(3)Y；(4)3.2，0.50
【解析】(1)由图(a)可知，指针指在“10刻度线”位置处，由于“10刻度线”左右两边的
最小刻度都不是“1份”单位，因此不需要估读下一位，又因为多用电表选择开关选择了
“×l”档，所以最终读数为10Ω，此值约为所用电压表内阻的1/300，电流表内阻的10
倍，因而相对较小，为了减小电表内阻引起的实验测量误差，应选用电流表的外接法，即图
(b)电路。

(2)图(b)电路中采用了滑动变阻器的分压式接法，在滑片P从左向右滑动的过程中，测量电
路部分分得的电压逐渐增大，因此电流表读数应逐渐增大。

(3)由图(d)可知，X对应的U-I关系图线为直线，Y对应的U-I关系图线为曲线，即Y是非
线性元件。

(4)由图(d)可知，当线性元件X两端电压为3.00V时，对应流经它的电流为0.30A，电压为
1.00V时，对应流经它的电流为0.10A，所以元件X的电阻为R x＝10Ω，根据闭合电路欧姆
定律E＝I(
R＋r)可知，当闭合S1和S2时，R被短路，E＝0.30A×(R X＋r)，断开S2后，R 外
与元件X串联接在电源两端，E＝0.10A×(R X＋R＋r)，解得：E＝3.15V＝3.2V，r＝0.50Ω。

【考点定位】“伏安法测电阻”、“测电源的电动势和电阻”的实验。

16.(2015·福建卷·T19(2))某学习小组探究一小电珠在不同电压下的电功率大小，实验器
材如图甲所示，现已完成部分导线的连接。

(1)实验要求滑动变阻器的 滑片从左到右移动过程中，电流表的示数从零开始逐渐增大。

请按此要求用笔画线代替导线在图甲实物接线图中完成余下导线的连接；
(2)某次测量，电流表指针偏转如图乙所示，则电流表的示数为 A ；
(3)该小组描绘的伏安特性曲线如图丙所示，根据图线判断，将 只相同的小电珠并联后，直接与电动势为3V 、内阻为1欧的电源组成闭合回路，可使小电珠的总功率最大，其总功率的值约为 W(保留两位小数)。

【答案】(1)如图所示 (2)0.44 (3)4 2.25
【解析】实物图如图所示；由图知电流表量程为0.6A ，所以读数为0.44A ；电源内阻为1欧，所以当外
电路总电阻等于电源内阻时，消耗电功率最大，此时外电路电压等于内电压等于 1.5V ，由图知当小电珠电压等于1.5V 时电流约为0.38A ，此时电阻约为Ω==95.3I
U R ，并联后的总电阻为1欧，所以需要4个小电珠，小电珠消耗的总功率约为W 25.21
5.12
2===外R U P 。

【考点】描绘小电珠的伏安特性曲线
17.(2013·福建卷)硅光电池在无光照射时不产生电能，可视为一电子元件。

某实验小组设计如图甲电路，给硅光电池加反向电压(硅光电池负极接高电势点，正极接低电势点)，探究其在无光照时的反向伏安特性。

图中电压表V 1量程选用3V ，内阻为6.0 k Ω；电压表V 2量
程选用15V，内阻约为30 kΩ；R0为保护电阻；直流电源电动势约为12V，内阻不计。

(1)根据图甲，用笔画线代替导线，将图乙连接成完整电路。

(2)用遮光罩罩住硅光电池，闭合开关S，调节变阻器R，读出电压表V1、V2的示数U1、U2。

(i)某次测量时，电压表V1示数如图丙，则U1= V，可算出通过硅光电池的反向电流大小为 mA(保留两位小数)。

(ii)该小组测出大量数据，筛选出下表所示的9组U1、U2数据，算出相应的硅光电池两端反向电压U x和通过的反向电流I x(图中“－”表示反向)，并在坐标纸上建立I x-U x坐标系，标出了与表中前5组U x、I x数据对应的5个坐标点。

请你标出余下的4个坐标点，并绘出I x-U x 图线。

(iii)由I x-U x图线知，硅光电池无光照下加反向电压时，I x与U x成 (填“线性”或“非线性”)关系。

【答案】①如图1所示②(i)1.40 0.23 (ii)如图2所示 (iii)非线性
【解析】①根据题图甲可知，滑线变阻器采用了分压式接法，接线时注意硅光电池正确与电压表V 1的负极连接，连接电路时，最后再连电压表V 2，如图1所示
②(i)电压表V 1采用3V 量程，最小刻度为0.1，因此读数估读一位，为1.40V ，而电压表V 1的内阻已知，因此流过电压表的电流就是流过硅光电池的电流根据图甲可知，解得I 1=11
U R =2.30×10－2A=0.23mA 。

(ii)根据表中数据在坐标图中定出另4个点，作出I x -U x 关系图线如图2所示。

(iii)由右图所画I x -U x 关系图线为曲线可知I x 与U x 成非线性关系。

【考点定位】本题考查了“描绘硅光电池无光照时的反向伏安特性曲线”实验，属于课本“描绘小灯泡伏安特性曲线”实验的变形。

18.(2017·新课标Ⅰ卷·T23)(10分)
某同学研究小灯泡的伏安特性，所使用的器材有：小灯泡L(额定电压3.8 V ，额定电流0.32
A)；电压表V V(量程3 V ，内阻3 kΩ)；电流表A (量程0.5 A ，内阻0.5 Ω)；固定电阻R 0(阻值1 000 Ω)；滑动变阻器R(阻值0~9.0 Ω)；电源E(电动势5 V ，内阻不计)；开关S ；导线若干。

(1)实验要求能够实现在0~3.8 V 的范围内对小灯泡的电压进行测量，画出实验电路原理图。

(2)实验测得该小灯泡伏安特性曲线如图(a)所示。